Szenario 9: Flughafen

1) Bedarfsanalayse: Wie viel Wasserstoff in welcher Qualität zu welchem Zeitpunkt und zu welchem Zweck?

Das ist abhängig von den Arten der Flugzeuge, die versorgt werden sollen. Sind das eher große Flugzeuge (synthetische Kraftstoffe) oder eher kleine bis mittelgroße (Wasserstoff).

Wie sind das Betankungsintervall aus? Werden die Flugzeuge alle gleichzeitig betankt (eher unwahrscheinlich) oder werden die Flugzeuge mit bestimmten Abständen betankt.

Welche Flächen stehen für die EE-Anlagen zur Verfügung? Wie sieht das Potenzial der jeweiligen erneuerbaren Energien aus? Hohes Windpotenzial?

1) Hybrid-Antrieb:

GH2 oder auch LH2 Speicherung; Triebwerke mittels Elektromotoren betrieben; Batteriespeicher; Brennstoffzellen zur Stromproduktion

-> Einsatzgebiet für kleine Regionalflugzeuge mit der größe eines Privatjets; die Größe bzw. das Gewicht der Brennstoffzellen und das Kühlsystem für die BZ limitieren die Passagierzahl

Zu beachten sind die wechselnde Luftdrücke für die Sauerstoffversorgung der BZ und das Wassermanagement bei den unterschiedlichen Lufttemperaturen (Abgabe des Wasserdampfs der BZ)

2) H2-Gasturbnine:

LH2-Speicherung für Langstreckenflüge

-> NOx-Emissionen zu beachten

-> Konkurrenzfähigkeit zu SynFuel unklar (frühstens erst in 20 Jahren)

3) SynFuels:

Für Langstreckentransporte wären SynFuels die beste Alternative. Keine Flugzeuge müssten umgerüstet werden und auch die Betankungszeiten etc. ändern sich nicht (je nach SynFuel)

Jedoch muss für SynFuels wesentlich mehr Energie zur Verfügung stehen -> wesentlich größerer Ausbau an Erneuerbaren Energien

(ca. 20 % Wirkungsgrad bei sFuel-Produktion)

Herstellung:

Fischer-Tropsch: H2 + CO -> CxHy (Kohlenwasserstoffe)

-> Raffinierie zur Aufbereitung

Energie WKA = 5 MW * 2.000 VLS = 10 GWh

Energie PV = 10 MW * 2.000 VLS (Annahme Chile) = 20 GWh

Wirkungsgrad Elektrolyseur 65 %

Leistung Elektrolyseur ca. P_El = 30 % P_PV + 60% * P_WKA = 6 MW

ca. 5.000 Volllaststunden

1 MW Elektrolyseur kann täglich 450 kg H2 produzieren (18,75 kg/h)-> Bei 5.000 VLS und 6 MW -> ca. 560 Tonnen H2

Oder:

Weiterverarbeitung H2 -> Methanol:

CO2-Quelle mittels DAC oder PCC einer Industrie

Methanol Wirkungsgrad ca. 83 %

Aus einer Tonne H2 und 7 Tonnen CO2 -> 8 Tonnen Methanol

-> Am Ende insgesamt 4480 Tonnen Methanol

Oder:

Weiterverarbeitung H2 ->SynFuel:

CO2-Quelle mittels DAC oder PCC einer Industrie

CO2-Aufspaltung in CO

Aus einer Tonne Wasserstoff und 8 Tonnen CO -> 4 Tonnen SynFuel (+ Abwasser + Abwärme -> Kopplung mit SOE möglich)

Bezogen auf das Projekt hieße das, dass die 560 Tonnen H2 mit 4480 Tonnen CO2 -> 2240 Tonnen SynFuel produzieren würden